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Dieses Kapitel beschreibt das im Bartels AutoEngineer integrierte neuronale Regelsystem, d.h. die Bartels Rule Specification Language zur Definition neuronaler Regeln, die Handhabung des Bartels Rule System Compilers zur Kompilierung von Regeldefinitionen, sowie die Möglichkeiten der Anwendung von neuronalen Regeln im BAE-Designprozess. Inhalt
6.1 Allgemeine HinweiseIm Bartels AutoEngineer ist ein neuronales Regelsystem integriert. Damit ist es möglich, einzelne oder mehrere Regeln bzw. Regelsätze zu definieren und diese individuellen Objekten im AutoEngineer zuzuweisen. Damit lassen sich Attribute zur Steuerung von Entwurfsabläufen wie z.B. Vorgaben für die Platzierung bestimmter Bauteiltypen (Einschränkungen hinsichtlich Drehung oder Spiegelung), lagenspezifische Mindestabstände für das Autorouting, netz- bzw. netzgruppenspezifische Vorgaben für das Verlegen von Leiterbahnen (maximale bzw. minimale Leiterbahnlänge, maximale Parallelführung, usw.) festlegen. Darüber hinaus lassen sich mit Hilfe von Regeldefinitionen auch komplexere Verfahrensabläufe zur Lösung spezieller Probleme festlegen, die über das Regelsystem automatisiert angewendet werden können. Beispiele hierfür sind die Durchführung spezieller Entwurfsregelprüfungen (EMV, Analogdesign, Hochfrequenztechnik, etc.). oder Autorouter-Läufe mit entsprechend der Problemstellung ausgewählten Strategieparametersätzen bzw. Optionsvorgaben. Die Spezifikation von Regeln erfolgt über eine Prolog-ähnliche Programmiersprache mit speziellen Operatoren zur komfortablen Ermittlung optimaler (bzw. nahezu optimaler) Lösungen zu spezifischen Regelabfragen bzw. Ausgabeanforderungen. Zur Übersetzung von Regeldefinitionen steht ein spezieller Rule System Compiler zur Verfügung. Kompilierte Regeln werden entweder automatisch durch spezielle interne BAE-Systemfunktionen angewendet oder können mit Hilfe anwenderprogrammierter User Language-Programme aktiviert werden. Regeln, die nur einen einzigen Prädikatwert setzen, können auch dynamisch ohne Umweg über eine
6.2 Regeldefinition6.2.1 Bartels Rule Specification LanguageDie Bartels Rule Specification Language zur Definition von Regeln bzw. Regelsätzen ist ähnlich der Programmiersprache Prolog, beinhaltet jedoch spezielle Operatoren, über die nicht nur alle möglichen, sondern die optimalen Lösungen zu einer spezifischen Regelabfrage bzw. Ausgabeanforderungen gefunden werden können. Regeln können für individuelle Objekte wie z.B. Bauteile, Netze, Leiterbahnen, usw. definiert werden. Darüber hinaus unterstützt das Regelsystem auch die Anwendung komplexer Verfahren wie z.B. die Durchführung spezieller Designregelprüfungen oder die Aktivierung von Autorouter-Läufen mit automatisch an die Problemstellung angepassten Strategieparametersätzen. Das Regelsystem arbeitet bei der Regelauswertung mit neuronalen Netzen, um auch in mehrdimensionalen Lösungsräumen eine hinreichend schnelle Fokussierung auf einen möglichst optimalen Lösungweg zu gewährleisten. 6.2.2 Bartels Rule System CompilerDas Utilityprogramm rulecomp ist der Compiler zur Übersetzung von Quelltexten zur Spezifikation von Regeln für das im Bartels AutoEngineer integrierte Neuronale Regelsystem. Nähere Informationen zu rulecomp finden Sie auch in Bartels AutoEngineer Benutzerhandbuch - Kapitel 7.14. Kompilierte Regeln werden entweder automatisch durch spezielle interne BAE-Systemfunktionen angewendet oder können mit Hilfe anwenderprogrammierter User Language-Programme aktiviert werden. 6.3 RegelsystemanwendungenIm Bartels AutoEngineer sind eine Vielzahl mächtiger Zusatzfunktionen über das integrierte Neuronale Regelsystem implementiert. Dieses Kapitel enthält eine Übersicht über die im Schaltplanpaket und im Layoutsystem bereitgestellten Regelsystemanwendungen. 6.3.1 Regelsystemanwendungen für den SchaltungsentwurfAntennenhighlightÜber das Regelsystem kann gesteuert werden, ob die Pins von Netzen mit im Leeren endenden Einzelsegmentverbindungen (sogenannten Antennen), gehighlightet werden sollen. Üblicherweise werden derartige Pins nicht gehighlightet, wenn die angeschlossene Einzelsegmentverbindung nur kurz ist ("Funktion" zum Abhaken nicht anzuschließender Pins). Zur Aktivierung des Antennenhighlightmodus ist die Regel
WarnungDas Setzen des Antennenhighlightmodus ist nur möglich, wenn die Regeldefinitionsdatei
BusdarstellungsmodusÜber das Regelsystem ist es möglich, Busse auf Schaltplanebene wahlweise ausgefüllt darzustellen bzw. zu plotten. Hierzu wird geprüft, ob die Regel
WarnungDas Setzen des Busdarstellungsmodus ist nur möglich, wenn die Regeldefinitionsdatei
Textklassen zur Steuerung der TextsichtbarkeitDas Untermenü aus dem Menü enthält die Funktion mit den Optionen , und . Damit können Textklassen zur Steuerung der Textsichtbarkeit für die Bilddarstellung und Plotausgabe an Texte zugewiesen werden. Die Option aktiviert eine Dialogbox zur Zuweisung der Klassenzugehörigkeit mausselektierbarer Texte. Mit der Option können auf Schaltplanebene für mausselektierbare Symbole Texte anhand der Klassenzugehörigkeit ausgeblendet werden. Mit der Option können alle Texte eines Schaltplanes anhand der Klassenzugehörigkeit ausgeblendet werden. Ein Text kann mehreren Klassen zugewiesen werden. Die Ausblendung des Textes erfolgt, sobald eine der dem Text zugewiesenen Klassen ausgeblendet wird. Texte, die keiner Klasse angehören, sind immer sichtbar.Es werden bis zu 31 verschiedene Textklassendefinitionen unterstützt. Für diese Textklassen können in der Datei
Die Textklassen sind insbesondere bei Verwendung von Symbolen mit einer Vielzahl von Attributen nützlich. Durch Ausblendung einzelner Attribute, die für das Lesen des Schaltplanes von geringerer Bedeutung sind, laesst sich die Planlesbarkeit steigern. Textsichbarkeit auf rotierten SymbolenÜber die Regeln
WarnungDie Zuweisung der Regeln zur Textsichtbarkeit auf rotierten Symbolen ist nur möglich, wenn die Regeldefinitionsdatei
Plotten von PinmarkergrafikenGrafiken (Grafiklinien, Punktlinien, Grafikflächen) auf Markerebene werden bei der Plotausgabe üblicherweise unterdrückt. Durch Zuweisung der Regel
WarnungDie Zuweisung der Regel
Steuerung der PlotsichtbarkeitDie Funktionen und aus dem Untermenü des Menüs enthalten Optionen zum Setzen bzw. Selektieren nach der . Per Voreinstellung sind mit Ausnahme von Kommentartexten und Tagsymbolen alle Strukturen für den Plot sichtbar geschaltet. Durch Zuweisung des Attributes können einzelne Elemente für die Plotausgabe ausgeblendet werden. Die entsprechenden Elementstrukturen werden am Bildschirm in der Farbe der dargestellt.Die Plotsichtbarkeitsmodi werden variantenabhängig gespeichert. Damit ist es möglich, Schaltungsteile abhängig von der aktiven Variante für die Plotausgabe ein- und auszublenden. 6.3.2 Regelsystemanwendungen für den LeiterkartenentwurfBauteiltypspezifische Grafik- und TextanzeigeDurch die Zuweisung von Regeln mit dem Prädikat
Platzierungsvorgaben im LayoutDurch die Zuweisung spezieller Regeln an Bauteile, Padstacks und Pads können für diese Elemente Platzierungsvorgaben wie z.B. Drehwinkel oder Spiegelungsmodi definiert werden. Diese Vorgaben werden von den entsprechenden Funktionen zum manuellen bzw. automatischen Platzieren im
Layouteditor und im
Autorouter entsprechend berücksichtigt. Die Regeln sind in der Datei
Leiterbahndarstellung beim manuellen RoutingÜber das Regelsystem ist es möglich, die Darstellung von Leiterbahnsegmenten während des manuellen Routings zu beeinflussen. Hierzu wird jeweils geprüft, ob eine der Regeln
Die Darstellung der editierten Bahnsegmente erfolgt mit wie bei der Option , es wird jedoch zusätzlich ein DRC durchgeführt. Verletzt ein Bahnsegment die Designregeln, dann ändert sich die Farbe der Distanzlinie von der Leiterbahnfarbe auf weiss. Elemente des aktuell bearbeiteten Leiterbahnnetzes sind vom dieser Prüfung ausgenommen. Es ist zu beachten, dass die dargestellte Distanzlinie den DRC-Abstand von Leiterbahn zu Leiterbahn darstellt. Es ist also unter Umständen möglich, mit der Distanzlinie ein Pad anzuschneiden, ohne dass ein DRC-Fehler angezeigt wird, wenn der Abstand Leiterbahn zu Kupfer geringer eingstellt ist, als der Abstand Leiterbahn zu Leiterbahn.gedtrace kann entweder über oder (sofern das User Language-Programm uifsetup aktiviert wurde) über im Menü aufgerufen werden. WarnungDer Leiterbahndarstellungsmodus kann nur gesetzt werden, wenn die Regeldefinitionsdatei
Viaprüfbereich für manuelles RoutenIm Layouteditor kann wahlweise eine Prüffunktion zur Anzeige aktuell zulässiger Positionen für Durchkontaktierungen während des manuellen Verlegens von Leiterbahnen aktiviert werden. Hierzu ist mit der Funktion aus dem Untermenü des Menüs ein Viaprüfbereich in Vielfachen des Eingaberasters anzugeben. Es werden Werte von eins bis fünf zur Auswahl angeboten. Im Viaprüfbereich eins wird lediglich der aktuelle Rasterpunkt geprüft, der Viaprüfbereich zwei umfasst zusätzlich die Rasterpunkte um den aktuellen Rasterpunkt (also insgesamt neun Rasterpukte), usw. Mögliche bzw. zulässige Positionen zum Setzen von Durchkontaktierungen innerhalb des gewählten Viaprüfbreichs werden durch kleine weisse Kreise gekennzeichnet. Der Durchmesser dieser Kreise entspricht der Breite der aktuell bearbeiteten Leiterbahn, maximal jedoch 40 Prozent der Eingaberasterschrittweite. Bei freigegebenem Raster oder Auswahl der -Option ist der Viacheck inaktiv. Darstellung gestrichelter LinienÜber das Regelsystem ist es möglich, die Darstellung gestrichelter Dokumentarlinien im Layout zu beeinflussen. Hierzu wird jeweils geprüft, ob eine der Regeln
WarnungDie Zuweisung von Strichelungsmodi an Dokumentarlinien ist nur möglich, wenn die Regeldefinitionsdatei
PolygonlinienbreiteMit der Funktion Layouteditor indivduelle Linienbreiten an einzelne Dokumentarlinien und Split-Power-Plane-Flächen zugewiesen werden. Diese Linienbreiten werden bei der Bilddarstellung und der Plotausgabe entsprechend berücksichtigt. Beim Setzen der Strichstärke auf 0.0 werden die Polygonlinien wie bisher behandelt, d.h. auf dem Bildschirm werden Linien mit einem Pixel Breite dargestellt und bei der Plotausgabe wird die Standardlinienbreite für die Polygonlinien verwendet. des Untermenüs aus dem Menü können imDie eingestellte Linienbreite fuer Split-Power-Plane-Flächen wird auch von der Connectivity berücksichtigt. Berührt eine Bohrung die Breite einer Split-Power-Plane-Linie, so wird die Bohrung auf jeden Fall auf der entsprechenden Versorgungslage abisoliert. TextstrichstärkeMit der Funktion Layouteditor individuelle Strichstärken an selektierbare Texte zugewiesen werden. Diese werden bei der Bilddarstellung und der Plotausgabe entsprechend berücksichtigt. Beim Setzen der Strichstärke auf 0.0 werden Texte wie bisher behandelt, d.h. auf dem Bildschirm werden Textlinien mit einem Pixel Breite dargestellt und bei der Plotausgabe wird die Standardlinienbreite für die Textlinien verwendet. des Untermenüs aus dem Menü können imHöhen-DRCMit der Funktion Layouteditor-Menüs können Vorgaben für (Bauteilhöhenrestriktionen definiert werden. Mit der Option kann hierzu für selektierbare Bauteile ein Höhenoffset für den Bauteil-DRC vorgegeben werden. Der Bauteilhöhenoffset gibt den vertikalen Abstand des Bauteils von der Leiterkartenoberfläche an und wird bei der Bauteilprüfung zu den Höhenangaben der auf dem Bauteil platzierten Sperrflächen hinzuaddiert. Der durch den Höhenoffset definierte vertikale Bereich zwischen Leiterkarte und Bauteil kann zur Platzierung anderer Bauteile verwendet werden. Über die Option der Funktion kann ein Alternativbauteil zugewiesen werden, gegen das kein Bauteilhöhen-DRC durchgeführt wird. Damit lassen sich an derselben Leiterkartenposition unterschiedliche Bauteile für eine wahlweise Bestückung platzieren. im Untermenü desMit den Optionen Layouteditor-Menüs können Höhen bzw. Höhenlimits an Sperrflächen auf Dokumentarlagen zugewiesen werden. Diese Entwurfsvorgaben werden vom DRC entsprechend berücksicht. Üblicherweise wird man auf Bauteilebene Sperrflächen für den vom Bauteil belegten vertikalen Bereich anlegen und mit einer entsprechenden Höhenangabe versehen. Auf Layoutebene werden dann Sperrflächen für in der Höhe beschränkte Bereiche definiert und mit einem Höhenlimit versehen. und der Funktion aus dem Untermenü desÜberschneidungen von Sperrflächen mit Höhenangabe werden unabhängig von der Höhenangabe als Dokumentarabstandsfehler behandelt. Sperrflächen mit einem Höhenlimit ungleich 0 werden nicht gegen andere Sperrflächen mit Höhenlimit verglichen. Höhenfehler werden durch ein Rechteck mit durchgezogenen Diagonalen um den betroffenen Bereich markiert. Zusätzlich wird in dem über die Funktion
Füllnetzzuweisung an isolierte ViasMit der Funktion Layouteditor ein Defaultnetz für das Flächenfüllen an die aktuell zur Gruppe selektierten Durchkontaktierungen zugewiesen werden. Isolierte Vias mit einer Füllnetzzuweisung werden in der Flächenautomatik (siehe Kapitel 4.6.8) als dem zugewiesenen Füllnetz zugehörig betrachtet und bei Übereinstimmung mit dem Füllbereichsnetz an die erzeugten Füllflächen angeschlossen. Damit kann die Generierung von Wärmefallen in netzspezifischen Füllbereichen erzwungen werden. Für Vias mit bestehenden physikalischen Verbindungen zu Signalnetzen ist die Füllnetzvorgabe bedeutungslos. aus dem Untermenü des Menüs kann imBohrungsanbindung an VersorgungslagenDas Untermenü Layouteditors enthält die beiden Funktionen und zur Zuweisung von Versorgungslagenparametern an mausselektierbare Bohrungen auf Padstackebene. Mit kann vorgegeben werden, welche Versorgungslagen von der selektierten Bohrung belegt sind. steuert die Anschlussart der selektierten Bohrung für die einzelnen Versorgungslagen. Dabei kann zwischen Wärmefalle (Default) und Direktanschluss gewählt werden. Zur Zuweisung werden jeweils in einer Schleife Bohrungen selektiert und anschließend in einer Dialogbox die Vorgaben für die Versorgungslagenbelegung bzw. die versorgungslagenspezifische Anschlussart gemacht. In Arbeitsumgebungen ohne Unterstützung von Dialogboxen ist jeweils eine Bitmaske mit für die einzelnen Versorgungslagen gesetzten Bits einzugeben. aus dem Menü desSpezifische Regelvorgaben für die Anbindung von Bohrungen an Versorgungslagen sind insbesondere für die Definition von partiellen Durchkontaktierungen von Bedeutung und werden bei der Connectivity, bei der Bilddarstellung der Versorgungslagen sowie bei der CAM-Ausgabe entsprechend berücksichtigt. 6.4 Regelsystemprädikate6.4.1 Regelsystemprädikate für den SchaltungsentwurfDieser Abschnitt wird zur Zeit überarbeitet. Wir bitten um Nachsicht. 6.4.2 Regelsystemprädikate für den LeiterkartenentwurfDieser Abschnitt wird zur Zeit überarbeitet. Wir bitten um Nachsicht.
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